COMMUNIQUÉ DE PRESSE Quantifier Genève | 31 août 2015

Les grandes éruptions volcaniques éjectent dans la stratosphère des
quantités considérables de soufre qui, après conversion en aérosols,
bloquent une partie du rayonnement solaire et tendent à refroidir la
surface de la Terre pendant quelques années. Une équipe internatio-
nale de chercheurs vient de mettre au point une méthode, présentée
dans la revue Nature Geoscience, pour mesurer et simuler avec préci-
sion le refroidissement induit.
L’éruption du volcan Pinatubo, survenue en juin 1991 et considérée
comme la plus importante du 20ème siècle, a injecté 20 millions de
tonnes de dioxyde de soufre dans la stratosphère et provoqué un re-
froidissement global moyen de 0,4°C.
Pour quantier le refroidissement temporaire induit par les grandes
éruptions de magnitude supérieure à celle du Mont Pinatubo surve-
nues ces 1 500 dernières années, les scientiques ont généralement
recours à deux approches : la dendroclimatologie, basée sur l’analyse
des cernes de croissance des arbres, et la simulation numérique en
réponse à l’eet des particules volcaniques. Mais jusqu’à maintenant
ces deux approches fournissaient des résultats assez contradictoires,
ce qui ne permettait pas de déterminer avec précision l’impact des
grandes éruptions volcaniques sur le climat. Les refroidissements si-
mulés par les modèles de climat étaient en eet deux à quatre fois
plus importants et duraient plus longtemps que ce que les recons-
titutions dendroclimatiques établissaient. Les écarts entre ces deux
approches ont même conduit certains géophysiciens à douter de la
capacité des cernes de croissance d’arbres à enregistrer les impacts
climatiques des grandes éruptions volcaniques passées et à remettre
en cause la capacité des modèles à les simuler dèlement.
Réconcilier les deux approches
Aujourd’hui, des chercheurs de l’Université de Genève (UNIGE), de
l’Institut de recherche pour le développement (IRD), du Centre natio-
nal de la recherche scientique (CNRS) et du Commissariat à l’énergie
atomique et aux énergies alternatives (CEA) sont parvenus à réconci-
lier les deux approches et à proposer une méthode capable d’estimer
avec précision les eets que pourraient avoir les futures éruptions de
forte magnitude sur le climat, pour ensuite mieux anticiper leurs im-
pacts sur nos sociétés.
Dans cette équipe pluridisciplinaire, les dendrochronologues ont réa-
lisé une nouvelle reconstitution des températures estivales de l’hé-
misphère nord pour les 1 500 dernières années. Ils ont analysé la lar-
geur mais surtout la densité de cerne d’arbres, qui est très sensible
aux variations de température et qui avait été négligée par le passé.
COMMUNIQUÉ DE PRESSE
Genève | 31 août 2015
Quantifier
l’impact des
éruptions
volcaniques sur
le climat
ATTENTION: sous embargo jusqu’au 31 août, 17h, heure locale
Panache plinien de l’éruption du Sarychev (Russie)
le 12 juin 2009. @ NASA

Les données ont été récoltées à travers tout l’hémisphère nord, de la
Scandinavie à la Sibérie, en passant par le Québec, l’Alaska, les Alpes
et les Pyrénées. Toutes les éruptions majeures ont ainsi été clairement
détectées dans cette reconstitution. Les résultats ont montré que
l’année qui suit une grande éruption est caractérisée par un refroi-
dissement plus prononcé que celui observé dans les reconstitutions
précédentes. Ces refroidissements ne semblent toutefois pas persis-
ter plus de trois ans à l’échelle hémisphérique.
Les physiciens du climat ont, quant à eux, calculé le refroidissement
engendré par les deux plus grandes éruptions du dernier millénaire,
les éruptions du Samalas et du Tambora, toutes deux survenues en
Indonésie en 1257 et 1815, à l’aide d’un modèle climatique sophistiqué.
Ce modèle prend en compte la localisation des volcans, la saison de
l’éruption, la hauteur d’injection du dioxyde de soufre et il intègre un
module microphysique capable de simuler le cycle de vie des aéro-
sols volcaniques depuis leur formation, suite à l’oxydation du dioxyde
de soufre, jusqu’à leur sédimentation et élimination de l’atmosphère.
« Cette approche inhabituelle permet de simuler de façon réaliste la
taille des particules d’aérosols volcaniques et leur espérance de vie
dans l’atmosphère, ce qui conditionne directement l’ampleur et la per-
sistence du refroidissement provoqué par l’éruption », explique Mar-
kus Stoel, chercheur à l’UNIGE. Ces nouvelles simulations montrent
que les perturbations des échanges de rayonnement, dues à l’activité
volcanique, étaient largement surestimées dans les simulations pré-
cédentes, utilisées dans le dernier rapport du GIEC (Groupe d’experts
intergouvernemental sur l’évolution du climat).
Pour la première fois, les résultats produits par les reconstitutions et
les modèles climatiques convergent quant à l’intensité du refroidisse-
ment et démontrent que les éruptions de Tambora et du Samalas ont
induit, à l’échelle de l’hémisphère nord, un refroidissement moyen os-
cillant entre 0,8 et 1,3°C pendant l’été 1258 et 1816. Les deux approches
s’accordent également sur la persistence moyenne de ce refroidis-
sement évaluée à deux-trois ans. Ces résultats ouvrent la voie à une
meilleure évaluation du rôle du volcanisme dans l’évolution du climat.
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Institutions partenaires: Université de Genève, Commissariat à l’énergie atomique et aux
énergies alternatives, Centre national de la recherche scientique, Institut de recherche pour le
développement, Université de Berne, Université de Western Ontario, Université de Cambridge
Cette étude a été en partie soutenue par un nancement français du Labex L-IPSL Investisse-
ments d’Avenir (ANR-10-LabX-18-01).